Boc-Val-OH ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีนในทางเคมีอินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารป้องกันกลุ่มเอมีน (amino protecting group) เพื่อป้องกันกรดอะมิโนวาลีน (valine) ในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ กลุ่ม Boc (tert-butoxycarbonyl) สามารถถอดออกได้ง่ายโดยใช้กรด ทำให้สะดวกในการควบคุมขั้นตอนการสร้างสายเปปไทด์ นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมยาเพื่อผลิตยาชนิดต่าง ๆ ที่มีเปปไทด์เป็นส่วนประกอบ รวมถึงการวิจัยทางชีวเคมีเพื่อศึกษาปฏิกิริยาและหน้าที่ของโปรตีน